[发明专利]基于近红外光谱技术的可溶性膳食纤维快速检测方法

说明书

本发明提供一种基于近红外光谱技术的可溶性膳食纤维快速检测方法，包括以下步骤：S1、对标准样品和待测样品分別进行光谱采集；S2、对采集的光谱数据进行预处理；S3、根据标准样品的光谱数据建立标准光谱库和定量分析模型；S4、将待测样品的光谱数据分别输入标准光谱库和定量分析模型，得到待测样品的可溶性膳食纤维种类和含量。本发明实现了菊粉中可溶性膳食纤维快速定性检测以及定量分析，检测分析过程更加便捷。

技术领域

本发明涉及光谱分析及应用技术领域，特别涉及一种基于近红外光谱技术的可溶性膳食纤维快速检测方法。

背景技术

菊粉是一种天然果糖聚合物，人体摄入菊粉后,产生热量很少,由于它既有一定的甜度,又不会被人体吸收而影响血糖水平,所以,菊粉又被誉为二十一世纪新型健康糖源。菊粉中含有的膳食纤维具有突出的保健功能，有研究表明膳食纤维可以促进人体正常排泄；降低某些癌症、心血管和糖尿病的发病率。因而膳食纤维逐渐成为营养学家、流行病学家及食品科学家等关注的热点。此外，大量的研究表明，许多常见病如动脉粥样硬化、高血压、冠心病、便秘、肥胖以及严重威胁人类生命的结肠癌等都与膳食纤维的摄入量不足有关。因此，有科学家将其称为人体“第七营养素”。目前膳食纤维的生理保健功能仍是营养学研究的热门课题之一，膳食纤维的合理摄入量成为人们关注的重要方面。

现阶段膳食纤维常用的检测方法主要有洗涤法、酶-重量法和酶-化学法。

洗涤法是早期比较流行的仅仅适用于测定不溶性膳食纤维含量的方法，该方法关键是在于选择适当洗涤剂，这些洗涤剂能够很好地除去淀粉、蛋白质及半纤维素等。此方法因为它操作起来又快又方便，有一些中小型的实验室仍会使用该法。

酶-重量法通过使用各类相应的酶使蛋白质和可消化淀粉发生酶解反应而被分解，然后用乙醇进行沉淀，将沉淀物抽滤，分别用乙醇和丙酮多次洗涤，直至洗涤完全，将沉淀物干燥称重，即为总膳食纤维残渣。同样地，另取试样进行酶解反应，直接抽滤，并用热水洗涤多次，沉淀物干燥称重，即得不溶性膳食纤维残渣；而滤液则用4倍体积的乙醇进行沉淀，再将沉淀物抽滤，残渣干燥称重，得可溶性膳食纤维残渣。减去各类膳食纤维残渣中相应的蛋白质、灰度和试剂空白含量，就能够计算出试样中总的、不可溶、可溶性膳食纤维含量。

酶-化学法以化学分析为切入点，通过检测样品的组成得出膳食纤维的总量。在样品完成一系列的反应和处理之后，根据具体情况，依赖比色、气相色谱或高效液相色谱法测定其相应的成分，从而得出膳食纤维的含量。该类方法有很多优点的，依赖不同的检测手段使得该方法有更多的选择性和不同的倾向性。

目前已有的膳食纤维检测技术无论是酶-重量法还是酶-化学法，都有一定的局限性，检测过程中需要复杂的处理、繁琐的操作，会对样品进行破坏，不能保证样品原始性，而且需要花费较长时间，不能实现实时在线检测。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的是提出一种基于近红外光谱技术的可溶性膳食纤维快速检测方法，采用近红外光谱技术，通过近红外光谱仪对菊粉产品进行扫描采集近红外光谱并对光谱数据进行预处理操作，利用标准光谱库对产品近红外光谱特征波段进行主成分分析识别分类实现成分组成检测，同时利用基于近红外反射光谱强度与其含量之间的线性关系建立的定量分析模型获得产品可溶性膳食纤维含量进行测定，实现菊粉中可溶性膳食纤维简便、快速的定性检测及定量分析。

为实现上述目的，本发明采用以下具体技术方案：

本发明提供的一种基于近红外光谱技术的可溶性膳食纤维快速检测方法，包括以下步骤：

S1、对标准样品和待测样品分别进行光谱采集；

S2、对采集的光谱数据进行预处理，得到压缩后的光谱数据；

S3、根据标准样品的光谱数据建立标准光谱库和定量分析模型；